JP4296888B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Description
本発明は、電子制御装置に係り、詳しくはその故障検出態様に関するものである。 The present invention relates to an electronic control device, and more particularly to a failure detection mode thereof.
従来、電子制御装置の故障検出態様として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。同文献に記載の装置では、同種である2つのセンサの各センサ信号をそれぞれ入力して同一の演算処理を2系統で行う。この際、当該演算処理を複数のステップに分け、各ステップの終了ごとに両系統の演算結果を比較して故障を検出する。従って、故障検出の際には、故障である演算処理のステップが特定できるようになっている。これにより、故障箇所を見つけるために要する時間の短縮化を図っている。
ところで、特許文献1に記載の装置では、冗長化されたセンサの信号入力及びこれに基づく演算結果の比較による故障検出であるため、例えば当該演算が過去の演算結果を用いる積分演算等の場合には、両センサ間の個体ばらつきが積算されて両系統間の演算結果に反映されることになる。従って、両系統の演算結果の比較にあたっては、この個体ばらつきの積算分を考慮して比較に係る正常判定の範囲を広く設定しておかなければ、頻繁な故障検出となってその故障検出精度が低下することになる。
By the way, in the apparatus described in
本発明の目的は、故障検出精度を向上することができる電子制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic control device capable of improving failure detection accuracy.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、入力系統及び演算系統をそれぞれ有し、相互にデータの授受が可能になっている複数の制御部材を備え、これら制御部材の入力系統は、アクチュエータの物理量を検出するセンサの検出信号を個別に入力してこれをA/D変換し該検出信号に応じた出力処理を行い、これら制御部材の演算系統は、前記アクチュエータに出力する駆動信号を制御する電子制御装置において、前記各入力系統の出力結果を比較する第1比較手段と、前記第1比較手段によりこれら出力結果が不一致とされたときに、故障検出する第1故障検出手段と、前記第1比較手段によりこれら出力結果が一致とされたときに、これら制御部材の演算系統は、これら制御部材の演算系統間で同一であるいずれか1つの前記入力系統の出力結果に基づき互いに同一の演算処理を個別に行うことと、前記各演算系統の演算結果が同一であるかを比較する第2比較手段と、前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一でないとされたときに、故障検出する第2故障検出手段とを備え、前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一であるとされたときに、これら制御部材のいずれか1つの前記演算系統の演算結果が前記アクチュエータに出力されて駆動信号を制御することを要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項2に記載の発明は、入力系統及び演算系統をそれぞれ有し、相互にデータの授受が可能になっている複数の制御部材を備え、これら制御部材の入力系統は、アクチュエータの物理量を検出する複数の同種のセンサのうち1つのセンサの検出信号を個別に入力してこれをA/D変換し該検出信号に応じた出力処理を行い、これら制御部材の演算系統は、前記アクチュエータに出力する駆動信号を制御する電子制御装置において、前記各入力系統の出力結果を比較する第1比較手段と、前記第1比較手段によりこれら出力結果が不一致とされたときに、故障検出する第1故障検出手段と、前記第1比較手段によりこれら出力結果が一致とされたときに、これら制御部材の演算系統は、これら制御部材の演算系統間で同一であるいずれか1つの前記入力系統の出力結果に基づき互いに同一の演算処理を個別に行うことと、前記各演算系統の演算結果が同一であるかを比較する第2比較手段と、前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一でないとされたときに、故障検出する第2故障検出手段とを備え、前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一であるとされたときに、これら制御部材のいずれか1つの前記演算系統の演算結果が前記アクチュエータに出力されて駆動信号を制御することを要旨とする。 The invention according to claim 2 includes a plurality of control members each having an input system and a calculation system, and capable of transmitting and receiving data to each other, and the input system of these control members detects a physical quantity of the actuator. a plurality of the same type of sensor one sensor this by individually inputted detection signals have line output processing corresponding to the a / D converted detection signal, the operation system of the control member, the actuator In the electronic control device for controlling the drive signal to be output, the first comparison means for comparing the output results of the respective input systems, and the first comparison means for detecting a failure when the output results are not matched by the first comparison means. a failure detecting means, when these output results are a match by said first comparator means, calculating strains of the control member, any one is identical between computing systems of the control member And be performed separately from each other the same arithmetic processing based on the output result of the input channel, and the second comparison means for the operation result of each operation system compares whether the same, these calculation results by the second comparing means when but that is not the same, and a second failure detecting means for fault detection, when it is with these calculation results are the same by said second comparing means, one of said operation of the control member The gist is that the calculation result of the system is output to the actuator to control the drive signal .
請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記複数の同種のセンサに加えて、複数の異種のセンサを備えたことを要旨とする。 The gist of a third aspect of the present invention is that, in the second aspect, in addition to the plurality of same types of sensors, a plurality of different types of sensors are provided .
(作用)
請求項1,2に記載の発明によれば、第1比較手段により各入力系統の出力結果が比較される。第1比較手段によるこれら出力結果の一致・不一致の判定に係る範囲は、基本的に各センサや各制御部材の入力系統等の個体ばらつきを包括しうる限定的な範囲に設定できるため、第1故障検出手段による故障検出がより厳密に行われる。また、第2比較手段により各演算系統の演算結果が比較される。これら制御部材の演算系統は、入力系統のいずれか1つの出力結果、すなわち共通の出力結果に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う。従って、第2比較手段によるこれら演算結果の一致・不一致の判定は、基本的にこれら演算結果が互いに同一か否かでできるため、第2故障検出手段による故障検出がより厳密に行われる。以上により、故障検出において各判定に係る許容範囲が徒に広がることが抑制され、故障検出精度が向上される。また、入力系統及び演算系統をそれぞれ有する複数の制御部材を備える冗長化した構成であるため、故障検出精度が更に向上される。
(Function)
According to the first and second aspects of the invention, the output results of the respective input systems are compared by the first comparing means. Since the range relating to the determination of coincidence / mismatch of these output results by the first comparison means can basically be set to a limited range that can encompass individual variations such as the input system of each sensor and each control member, the first Failure detection by the failure detection means is performed more strictly. Further, the calculation results of the respective calculation systems are compared by the second comparison means. The calculation systems of these control members individually perform the same calculation process based on the output result of any one of the input systems, that is, the common output result. Therefore, the determination of the coincidence / mismatch of these calculation results by the second comparison means can be basically made based on whether or not these calculation results are the same, so that the failure detection by the second failure detection means is performed more strictly. As described above, it is possible to suppress the allowable range related to each determination from expanding in failure detection, and to improve failure detection accuracy. Further, since the redundant configuration includes a plurality of control members each having an input system and an arithmetic system, failure detection accuracy is further improved.
請求項3に記載の発明によれば、2種類の異なるセンサを利用したことで、アクチュエータをより厳密に制御しうることになる。 According to the third aspect of the present invention , the actuator can be more strictly controlled by using two different types of sensors.
以上詳述したように、請求項1乃至3に記載の発明では、電子制御装置において、故障検出精度を向上することができる。
As described above in detail, in the inventions according to
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1に従って説明する。本実施形態の制御システム10は、検出対象であるアクチュエータ11の物理量を検出する2つの同種のセンサA1,A2と、これらセンサA1,A2の各検出信号を入力して同アクチュエータ11に出力する駆動信号を制御する電子制御装置(以下、「ECU」という)12とを備えている。ECU12は、マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という)として構成されており、演算・制御を行う中央演算処理装置(以下、「CPU」という)、記憶を行うROM,RAM等のメモリ、外部との接続用の入出力インターフェース等を備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The
図1にECU12のCPUによる処理を一部ブロック化して示したように、ECU12は、入力インターフェース13と、演算処理部14とを備えている。そして、入力インターフェース13は、アナログ信号であるセンサA1の検出信号を入力してこれをA/D(アナログ/デジタル)変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統15を備えている。また、入力インターフェース13は、同じくアナログ信号であるセンサA2の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統16を備えている。
As shown in FIG. 1 with a part of the processing performed by the CPU of the
演算処理部14は、各入力系統15,16によりRAMに記憶されたデジタル値を比較する第1比較手段としての第1比較部21を備えている。第1比較部21は、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたってこれらデジタル値の偏差と所定しきい値とを大小判定する。すなわち、第1比較部21は、上記偏差の大きさが所定しきい値よりも小さいときには一致と判定し、同偏差の大きさが所定しきい値よりも大きいときには不一致と判定する。この所定しきい値は、センサA1,A2の個体ばらつき、入力インターフェース13のノイズ特性、各入力系統15,16ごとにA/D変換器を備える場合にはA/D変換器の個体ばらつき(変換誤差等)を吸収しうる好適な値に設定されている。なお、第1比較部21は、上記デジタル値が不一致と判定したときに故障検出する第1故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばセンサA1,A2、入力インターフェース13、RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
The
また、演算処理部14は、第1比較部21によりこれらデジタル値が一致と判定されたときに、一方の入力系統15によりRAMに記憶されたデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う2つの演算系統22,23を備えている。演算系統22は、一連の演算処理を順番に複数(ここでは3つ)のステップで分割した演算部22a,22b,22cからなる。また、演算系統23も、一連の演算処理を順番に複数(ここでは3つ)のステップで分割した演算部23a,23b,23cからなる。演算部22a,23a、演算部22b,23b、演算部22c,23cは、それぞれ互いに同一の演算処理となっている。
In addition, when the
さらに、演算処理部14は、各演算系統22,23における演算値を比較する第2比較手段としての第2比較部24を備えている。第2比較部24は、上記演算系統22,23の演算値の一致・不一致の判定にあたってこれら演算値が同一であるかを判定する。すなわち、第2比較部24は、これら演算値が同一であるときには一致と判定し、同一でないときには不一致と判定する。
Further, the
なお、第2比較部24は、上記演算値が不一致と判定したときに故障検出する第2故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばROM,RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。また、第2比較部24によりこれら演算値が一致と判定されたときには、一方の演算系統22における演算値がアクチュエータ11に出力されてその駆動信号が制御されるようになっている。
Note that the
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、第1比較部21により各入力系統15,16によりRAMに記憶されたデジタル値が比較される。第1比較部21によるこれらデジタル値の一致・不一致の判定に係る所定しきい値は、基本的にセンサA1,A2の個体ばらつき、入力インターフェース13のノイズ特性等を包括しうる限定的なしきい値に設定できるため、第1比較部21(第1故障検出手段)による故障検出がより厳密に行われる。また、第2比較部24により各演算系統22,23の演算値が比較される。これら演算系統22,23は、一方の入力系統15によりRAMに記憶されたデジタル値、すなわち共通のデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う。従って、第2比較部24によるこれら演算値の一致・不一致の判定は、演算系統での演算の複雑さに関係なく、基本的にこれら演算値が互いに同一か否かでできるため、第2比較部24(第2故障検出手段)による故障検出がより厳密に行われる。以上により、故障検出において各判定に係る許容範囲が徒に広がることを抑制でき、故障検出精度を向上できる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態について図2に従って説明する。なお、第2の実施形態の制御システム30は、センサA1,A2に加えて同センサA1,A2とは異なる物理量を検出する2つの同種のセンサB1,B2を備えたことが第1の実施形態と異なる。すなわち、センサA1,A2及びセンサB1,B2は、2種類からなるセンサ群を構成している。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
図2に示されるように、本実施形態の制御システム30は、センサA1,A2及びセンサB1,B2の各検出信号を入力して前記アクチュエータ11に出力する駆動信号を制御するECU31を備えている。ECU31は、マイコンとして構成されており、演算・制御を行うCPU、記憶を行うROM,RAM等のメモリ、外部との接続用の入出力インターフェース等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
図2にECU31のCPUによる処理を一部ブロック化して示したように、ECU31は、入力インターフェース32と、演算処理部33とを備えている。そして、入力インターフェース32は、アナログ信号であるセンサA1の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統34と、同じくアナログ信号であるセンサA2の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統35とを備えている。また、入力インターフェース32は、アナログ信号であるセンサB1の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統36と、同じくアナログ信号であるセンサB2の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統37とを備えている。
As shown in FIG. 2 with a part of the processing performed by the CPU of the
演算処理部33は、各入力系統34,35によりRAMに記憶されたデジタル値を比較する第1比較手段としての第1A比較部41を備えている。第1A比較部41は、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたってこれらデジタル値の偏差と所定しきい値とを大小判定する。すなわち、第1A比較部41は、上記偏差の大きさが所定しきい値よりも小さいときには一致と判定し、同偏差の大きさが所定しきい値よりも大きいときには不一致と判定する。この所定しきい値は、センサA1,A2の個体ばらつき、入力インターフェース32のノイズ特性、各入力系統34,35ごとにA/D変換器を備える場合にはA/D変換器の個体ばらつき(変換誤差等)を吸収しうる好適な値に設定されている。
The
また、演算処理部33は、各入力系統36,37によりRAMに記憶されたデジタル値を比較する第1比較手段としての第1B比較部42とを備えている。第1B比較部42は、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたってこれらデジタル値の偏差と所定しきい値とを大小判定する。この所定しきい値は、センサB1,B2の個体ばらつき、入力インターフェース32のノイズ特性、各入力系統36,37ごとにA/D変換器を備える場合にはA/D変換器の個体ばらつき(変換誤差等)を吸収しうる好適な値に設定されている。
The
なお、第1A比較部41及び第1B比較部42は、それぞれ対応する上記デジタル値が不一致と判定したときに故障検出する第1故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばセンサA1,A2、センサB1,B2、入力インターフェース32、RAM等の異常が考えられるが、いずれかにおいて故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
The first A comparison unit 41 and the first B comparison unit 42 also have a function as first failure detection means for detecting a failure when the corresponding digital values are determined to be inconsistent. As the cause of the failure, for example, abnormalities such as the sensors A1 and A2, the sensors B1 and B2, the
さらに、演算処理部33は、これら第1A比較部41及び第1B比較部42によりそれぞれこれらデジタル値が一致と判定されたときに、各一方の入力系統34,36によりRAMに記憶された各デジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う2つの演算系統43,44を備えている。演算系統43の演算部43a,43b,43c及び演算系統44の演算部44a,44b,44cの関係は第1の実施形態と同様である。
Further, the
また、演算処理部33は、各演算系統43,44における演算値を比較する第2比較手段としての第2比較部45を備えている。第2比較部45は、上記演算系統43,44の演算値の一致・不一致の判定にあたってこれら演算値が同一であるかを判定する。すなわち、第2比較部45は、これら演算値が同一であるときには一致と判定し、同一でないときには不一致と判定する。
In addition, the
なお、第2比較部45は、上記演算値が不一致と判定したときに故障検出する第2故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばROM,RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。また、第2比較部45によりこれら演算値が一致と判定されたときには、一方の演算系統43における演算値がアクチュエータ11に出力されてその駆動信号が制御されるようになっている。
Note that the second comparison unit 45 also has a function as second failure detection means for detecting a failure when it is determined that the calculated values do not match. As a cause of the failure, for example, an abnormality such as a ROM or a RAM can be considered, but when a failure is detected, the control of the drive signal output to the
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第1の実施形態と同様の効果が得られるようになる。特に、2種類の異なるセンサ(センサA1,A2、センサB1,B2)を利用したことで、アクチュエータ11をより厳密に制御しうることになる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In particular, by using two different types of sensors (sensors A1, A2, sensors B1, B2), the
(第3の実施形態)
以下、本発明を具体化した第3の実施形態について図3に従って説明する。なお、第3の実施形態の制御システム50は、ECU51を2つのマイコン52,53で構成したことが第1及び第2の実施形態と異なる。これらは、それぞれ演算・制御を行うCPU、記憶を行うROM,RAM等のメモリ、外部との接続用の入出力インターフェース等を備えており、入出力インターフェースを介してシリアル通信若しくはパラレル通信等の手法で相互にデータ(演算値等)の授受が可能になっている。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
図3にマイコン52,53の各CPUによる処理を一部ブロック化して示したように、一方のマイコン52は、入力インターフェース54と、演算処理部55とを備えており、他方のマイコン53は、入力インターフェース56と、演算処理部57とを備えている。
As shown in FIG. 3 in which the processing by the CPUs of the
マイコン52の入力インターフェース54は、アナログ信号であるセンサA1の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統58を備えている。同様に、マイコン53の入力インターフェース56は、アナログ信号であるセンサA2の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統59を備えている。
The
一方のマイコン52の演算処理部55は、入力系統58によりRAMに記憶されたデジタル値と、マイコン53から受信した入力系統59によりRAMに記憶されたデジタル値とを比較する第1比較手段としての第1比較部60を備えている。第1比較部60は、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたってこれらデジタル値の偏差と所定しきい値とを大小判定する。すなわち、第1比較部60は、上記偏差の大きさが所定しきい値よりも小さいときには一致と判定し、同偏差の大きさが所定しきい値よりも大きいときには不一致と判定する。この所定しきい値は、センサA1,A2の個体ばらつき、入力インターフェース54,56のノイズ特性及びA/D変換器の個体ばらつき(変換誤差等)を吸収しうる好適な値に設定されている。なお、第1比較部60は、上記デジタル値が不一致と判定したときに故障検出する第1故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばセンサA1,A2、いずれかのマイコン52,53の入出力インターフェース(入力インターフェース54,56)、RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
The
また、演算処理部55は、第1比較部60によりこれらデジタル値が一致と判定されたときに、一方の入力系統58によりRAMに記憶されたデジタル値に基づき演算処理を行う演算系統61を備えている。
The
他方のマイコン53の演算処理部57は、第1比較部60により上記デジタル値が一致と判定されたときに、一方の入力系統58によりRAMに記憶されたデジタル値を受信して、これに基づき演算系統61と同一の演算処理を行う演算系統62として構成されている。演算系統61の演算部61a,61b,61cと、演算系統62の演算部62a,62b,62cとの関係は第1の実施形態と同様である。
The
さらに、一方のマイコン52の演算処理部55は、演算系統61における演算値と、マイコン53から受信した演算系統62における演算値とを比較する第2比較手段としての第2比較部63を備えている。第2比較部63は、上記演算系統61,62の演算値の一致・不一致の判定にあたってこれら演算値が同一であるかを判定する。すなわち、第2比較部63は、これら演算値が同一であるときには一致と判定し、同一でないときには不一致と判定する。なお、第2比較部63は、上記演算値が不一致と判定したときに故障検出する第2故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばいずれかのマイコン52,53のCPU(ALUなど)、ROM,RAM、入出力インターフェース等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。また、第2比較部63によりこれら演算値が一致と判定されたときには、一方の演算系統61における演算値がアクチュエータ11に出力されてその駆動信号が制御されるようになっている。
Further, the
(1)本実施形態では、第1比較部60により各入力系統58,59により対応するRAMに記憶されたデジタル値が比較される。第1比較部60によるこれらデジタル値の一致・不一致の判定に係る所定しきい値は、基本的に各センサA1,A2や各マイコン52,53の入力系統58,59等の個体ばらつきを包括しうる限定的な範囲に設定できるため、第1比較部60(第1故障検出手段)による故障検出がより厳密に行われる。また、第2比較部63により各演算系統61,62の演算値が比較される。これらマイコン52,53の演算系統61,62は、一方の入力系統58によりRAMに記憶されたデジタル値、すなわち共通のデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う。従って、第2比較部63によるこれら演算値の一致・不一致の判定は、演算系統での演算の複雑さに関係なく、基本的にこれら演算値が互いに同一か否かでできるため、第2比較部63(第2故障検出手段)による故障検出がより厳密に行われる。以上により、故障検出において各判定に係る許容範囲が徒に広がることを抑制でき、故障検出精度を向上できる。また、入力系統58,59及び演算系統61,62をそれぞれ有する2つのマイコン52,53を備える冗長化した構成であるため、故障検出精度を更に向上できる。
(1) In this embodiment, the
(第4の実施形態)
以下、本発明を具体化した第4の実施形態について図4に従って説明する。なお、第4の実施形態の制御システム66は、センサA1,A2に加えて同センサA1,A2とは異なる物理量を検出する2つの同種のセンサB1,B2を備えたことが第3の実施形態と異なる。すなわち、センサA1,A2及びセンサB1,B2は、2種類からなるセンサ群を構成している。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the
図4に示されるように、本実施形態の制御システム66が備えるECU67は、2つのマイコン68,69にて構成されている。これらマイコン68,69は、それぞれ演算・制御を行うCPU、記憶を行うROM,RAM等のメモリ、外部との接続用の入出力インターフェース等を備えており、入出力インターフェースを介してシリアル通信若しくはパラレル通信等の手法で相互にデータ(演算値等)の授受が可能になっている。
As shown in FIG. 4, the
図4にマイコン68,69の各CPUによる処理を一部ブロック化して示したように、一方のマイコン68は、入力インターフェース70と、演算処理部71とを備えており、他方のマイコン69は、入力インターフェース72と、演算処理部73とを備えている。
As shown in FIG. 4 in which the processing by the CPUs of the microcomputers 68 and 69 is partially shown as a block, one microcomputer 68 includes an
マイコン68の入力インターフェース70は、アナログ信号であるセンサA1の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統74と、同じくアナログ信号であるセンサB1の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統75とを備えている。マイコン69の入力インターフェース70は、アナログ信号であるセンサA2の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統76と、同じくアナログ信号であるセンサB2の検出信号を入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する入力系統77とを備えている。
The
一方のマイコン68の演算処理部71は、入力系統74によりRAMに記憶されたデジタル値と、マイコン69から受信した入力系統76によりRAMに記憶されたデジタル値とを比較する第1比較手段としての第1A比較部78を備えている。また、マイコン68の演算処理部71は、入力系統75によりRAMに記憶されたデジタル値と、マイコン69から受信した入力系統77によりRAMに記憶されたデジタル値とを比較する第1比較手段としての第1B比較部79を備えている。
The
第1A比較部78は、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたってこれらデジタル値の偏差と所定しきい値とを大小判定する。すなわち、第1A比較部78は、上記偏差の大きさが所定しきい値よりも小さいときには一致と判定し、同偏差の大きさが所定しきい値よりも大きいときには不一致と判定する。この所定しきい値は、センサA1,A2の個体ばらつき、入力インターフェース70,72のノイズ特性及びA/D変換器の個体ばらつき(変換誤差等)を吸収しうる好適な値に設定されている。
The first
同様に、第1B比較部79は、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたってこれらデジタル値の偏差と所定しきい値とを大小判定する。この所定しきい値は、センサB1,B2の個体ばらつき、入力インターフェース70,72のノイズ特性及びA/D変換器の個体ばらつき(変換誤差等)を吸収しうる好適な値に設定されている。
Similarly, the
なお、第1A比較部78及び第1B比較部79は、それぞれ対応する上記デジタル値が不一致と判定したときに故障検出する第1故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばセンサA1,A2、センサB1,B2、いずれかのマイコン68,69の入出力インターフェース(入力インターフェース70,72)、RAM等の異常が考えられるが、いずれかにおいて故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
The first
さらに、一方のマイコン68の演算処理部71は、これら第1A比較部78及び第1B比較部79によりそれぞれこれらデジタル値が一致と判定されたときに、各一方の入力系統74及び入力系統75によりRAMに記憶された各デジタル値に基づき演算処理を行う演算系統80を備えている。
Further, the
また、他方のマイコン69の演算処理部73は、これら第1A比較部78及び第1B比較部79によりそれぞれこれらデジタル値が一致と判定されたときに、各一方の入力系統74及び入力系統75によりRAMに記憶されたデジタル値を受信して、これに基づき演算系統80と同一の演算処理を行う演算系統81として構成されている。演算系統80の演算部80a,80b,80cと、演算系統81の演算部81a,81b,81cとの関係は第1の実施形態と同様である。
In addition, the
さらに、一方のマイコン68の演算処理部71は、演算系統80における演算値と、マイコン69から受信した演算系統81における演算値とを比較する第2比較手段としての第2比較部82を備えている。第2比較部82は、上記演算系統80,81の演算値の一致・不一致の判定にあたってこれら演算値が同一であるかを判定する。すなわち、第2比較部82は、これら演算値が同一であるときには一致と判定し、同一でないときには不一致と判定する。
Further, the
なお、第2比較部82は、上記演算値が不一致と判定したときに故障検出する第2故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばいずれかのマイコン68,69のCPU(ALUなど)、ROM,RAM、入出力インターフェース等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。また、第2比較部82によりこれら演算値が一致と判定されたときには、一方の演算系統80における演算値がアクチュエータ11に出力されてその駆動信号が制御されるようになっている。
Note that the
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第3の実施形態と同様の効果が得られるようになる。特に、2種類の異なるセンサ(センサA1,A2、センサB1,B2)を利用したことで、アクチュエータ11をより厳密に制御しうることになる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the same effect as in the third embodiment can be obtained. In particular, by using two different types of sensors (sensors A1, A2, sensors B1, B2), the
(第5の実施形態)
以下、本発明を具体化した第5の実施形態について図5に従って説明する。なお、第5の実施形態の制御システム86は、検出対象であるアクチュエータ11の物理量を検出する単独のセンサAと、その検出信号を内部で2重化して入力して同アクチュエータ11に出力する駆動信号を制御するECU87とを備えたことが第1の実施形態と異なる。ECU87は、マイコンとして構成されており、演算・制御を行うCPU、記憶を行うROM,RAM等のメモリ、外部との接続用の入出力インターフェース等を備えている。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
図5にECU87のCPUによる処理を一部ブロック化して示したように、ECU87は、入力インターフェース88と、演算処理部89とを備えている。そして、入力インターフェース88は、アナログ信号であるセンサAの検出信号をそれぞれ入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する2つの入力系統90,91を備えている。
As shown in FIG. 5 by partially blocking the processing by the CPU of the
演算処理部89は、第1の実施形態に準じて第1比較手段としての第1比較部92を備えている。ただし、上記デジタル値の一致・不一致の判定にあたっては、共通の検出信号を利用していることに対応してより厳密な所定しきい値が設定されている。また、演算処理部89は、第1比較部92によりこれらデジタル値が一致と判定されたときに、一方の入力系統90によりRAMに記憶されたデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う2つの演算系統93,94とを備えている。さらに、演算処理部89は、各演算系統93,94における演算値を比較する第2比較手段としての第2比較部95を備えている。これら演算系統93(演算部93a,93b,93c)、演算系統94(演算部94a,94b,94c)及び第2比較部95の機能は第1の実施形態と共通であるため詳細な説明は割愛する。
The
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、第1比較部92により各入力系統90,91によりRAMに記憶されたデジタル値が比較される。これらデジタル値は、共通である1つのセンサAの検出信号に基づく。このため、第1比較部92によるこれらデジタル値の一致・不一致の判定に係る所定しきい値は、入力インターフェース88のノイズ特性、A/D変換器の個体ばらつきを包括しうる限定的なしきい値に設定できるため、第1比較部92(第1故障検出手段)による故障検出がより厳密に行われる。また、第2比較部95により各演算系統93,94の演算値が比較される。これら演算系統93,94は、一方の入力系統90によりRAMに記憶されたデジタル値、すなわち共通のデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う。従って、第2比較部95によるこれら演算値の一致・不一致の判定は、演算系統での演算の複雑さに関係なく、基本的にこれら演算値が互いに同一か否かでできるため、第2比較部95(第2故障検出手段)による故障検出がより厳密に行われる。以上により、故障検出において各判定に係る許容範囲が徒に広がることを抑制でき、故障検出精度を向上できる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, the
(第6の実施形態)
以下、本発明を具体化した第6の実施形態について図6に従って説明する。なお、第6の実施形態の制御システム96は、センサAの検出信号を内部で3重化するECU97を備えたことが第5の実施形態と異なる。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
図6にECU97のCPUによる処理を一部ブロック化して示したように、ECU97は、入力インターフェース98と、演算処理部99とを備えている。そして、入力インターフェース98は、アナログ信号であるセンサAの検出信号をそれぞれ入力してこれをA/D変換し、同検出信号に応じたデジタル値をRAMに記憶する3つの入力系統100,101,102を備えている。
As shown in FIG. 6 in which the processing of the CPU of the
演算処理部99は、各入力系統100,101,102によりRAMに記憶されたデジタル値を比較する第1比較手段としての第1比較部103を備えている。第1比較部103は、これらデジタル値の比較に伴い後述する態様でいずれか1つのデジタル値を選択設定する。第1比較部103は、いずれのデジタル値も選択不能のときに故障検出する第1故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばセンサA、入力インターフェース98、RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
The
また、演算処理部99は、第1比較部103により設定されたデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う3つの演算系統104,105,106を備えている。演算系統104は、一連の演算処理を順番に複数(ここでは3つ)のステップで分割した演算部104a,104b,104cからなる。また、演算系統105も、一連の演算処理を順番に複数(ここでは3つ)のステップで分割した演算部105a,105b,105cからなる。さらに、演算系統106も、一連の演算処理を順番に複数(ここでは3つ)のステップで分割した演算部106a,106b,106cからなる。演算部104a,105a,106a、演算部104b,105b,106b、演算部104c,105c,106cは、それぞれ互いに同一の演算処理となっている。
The
さらに、演算処理部99は、各演算系統104,105,106における演算値を比較する第2比較手段としての第2比較部107を備えている。第2比較部107は、上記演算値の一致・不一致の判定にあたって多数決による判定を行う。具体的には、第2比較部107は、各演算系統104,105,106における演算値の全て、若しくはいずれか2つが同一のときには一致判定を行う。このとき、同一となった演算値がアクチュエータ11に出力されてその駆動信号が制御されるようになっている。
Further, the
また、第2比較部107は、各演算系統104,105,106における演算値の全てが異なるときには不一致判定を行う。第2比較部107は、上記演算値が不一致と判定したときに故障検出する第2故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばROM,RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
In addition, the
次に、上記第1比較部103におけるデジタル値の選択設定態様について説明する。このデジタル値の選択設定は、優先順位に従って処理されるようになっている。図7は、ECU97のCPUにより実行されるデジタル値の選択態様を示すフローチャートである。処理がこのルーチンに移行すると、CPUはS(ステップ)1において、入力系統100によりRAMに記憶されたデジタル値の正常範囲内判定を行う。この処理は、上記デジタル値が予め設定されている正常範囲内に属するか否かの判断に基づき同デジタル値の正常判定を行うものである。
Next, a digital value selection and setting mode in the
次に、CPUはS2に移行して入力系統101によりRAMに記憶されたデジタル値に対して同様の正常範囲内判定を、更にS3に移行して入力系統102によりRAMに記憶されたデジタル値に対して同様の正常範囲内判定を行う。
Next, the CPU proceeds to S2 and performs the same normal range determination for the digital value stored in the RAM by the
そして、S4においてCPUは、これら入力系統100,101,102によりRAMに記憶されたデジタル値のうち2つ以上が正常か否かを判断する。ここで、2つ以上が正常と判断されると、CPUはS5に移行して正常なデジタル値のなかで最も優先順位の高いものを選択してこれを次段の各演算系統104,105,106に展開する。
In S4, the CPU determines whether two or more of the digital values stored in the RAM by these
なお、本実施形態では、初期設定において、入力系統100、入力系統101、入力系統102によりRAMに記憶されたデジタル値の順番で高くなる優先順位が設定されている。例えば、優先順位が1番である入力系統100によりRAMに記憶されたデジタル値が正常であれば、当該デジタル値が選択されるようになっている。また、入力系統100によりRAMに記憶されたデジタル値が異常であり、且つ、入力系統101によりRAMに記憶されたデジタル値が正常であれば、このデジタル値が選択されるようになっている。
In the present embodiment, in the initial setting, the priority order that increases in the order of the digital values stored in the RAM by the
S4において、2つ以上が正常ではないと判断されると、CPUはS6に移行して上記デジタル値のうち1つだけでも正常か否かを判断する。ここで、デジタル値の1つが正常と判断されると、CPUはS7に移行して正常判断された当該デジタル値を選択してこれを次段の各演算系統104,105,106に展開する。また、S6において、上記デジタル値の1つも正常ではない(全てが正常ではない)と判断されると、CPUはS8に移行していずれのデジタル値も選択することなく故障検出する。
If it is determined in S4 that two or more are not normal, the CPU proceeds to S6 to determine whether only one of the digital values is normal. Here, when one of the digital values is determined to be normal, the CPU proceeds to S7 to select the digital value determined to be normal and expand it to the
S5,S7,S8のいずれかの処理を行ったCPUは、第1比較部103におけるデジタル値の選択設定に関しての処理を一旦終了する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第5の実施形態と同様の効果が得られるようになる。特に、センサAの検出信号を内部で3重化して故障検出を行うようにしたことで、その検出精度を更に向上することができる。
The CPU that has performed one of the processes of S5, S7, and S8 once ends the process related to the selection and setting of the digital value in the
As described above in detail, according to the present embodiment, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained. In particular, the detection accuracy of the sensor A can be further improved by tripling the detection signal of the sensor A to detect the failure.
(第7の実施形態)
以下、本発明を具体化した第7の実施形態について図8に従って説明する。なお、第7の実施形態の制御システム110は、演算処理部における演算値の一致・不一致の判定(多数決判定)を演算系統を構成する演算部ごとに行うECU111を備えたことが第6の実施形態と異なる。従って、同様の部分については、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIG. Note that the
図8にECU111のCPUによる処理を一部ブロック化して示したように、ECU111の演算処理部112は、前記第1比較部103により選択設定されたデジタル値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う3つの演算部113a,113b,113cを備えている。
As shown in FIG. 8 by partially blocking the processing by the CPU of the
また、演算処理部112は、各演算部113a,113b,113cにおける演算値を比較する第2比較部114を備えている。第2比較部114は、上記演算値の一致・不一致の判定にあたって多数決による判定を行う。具体的には、第2比較部114は、各演算部113a,113b,113cにおける演算値の全て、若しくはいずれか2つが同一のときには一致判定を行う。このとき、同一となった演算値(ここでは、演算部113aにおける演算値)が演算処理部112の次段の演算部115a,115b,115cに展開されるようになっている。また、第2比較部114は、各演算部113a,113b,113cにおける演算値の全てが異なるときには不一致判定を行う。
In addition, the
3つの演算部115a,115b,115cは、第2比較部114により展開された演算値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う。
また、演算処理部112は、各演算部115a,115b,115cにおける演算値を比較する第3比較部116を備えている。第3比較部116も、上記演算値の一致・不一致の判定にあたって第2比較部114と同様に多数決による判定を行う。このとき、同一となった演算値(ここでは、演算部115bにおける演算値)が演算処理部112の次段の演算部117a,117b,117cに展開されるようになっている。また、第3比較部116は、各演算部115a,115b,115cにおける演算値の全てが異なるときには不一致判定を行う。
The three
In addition, the
3つの演算部117a,117b,117cは、第3比較部116により展開された演算値に基づき互いに同一の演算処理を個別に行う。
さらに、演算処理部112は、各演算部117a,117b,117cにおける演算値を比較する第4比較部118を備えている。第4比較部118も、上記演算値の一致・不一致の判定にあたって第2比較部114及び第3比較部116と同様に多数決による判定を行う。このとき、同一となった演算値(ここでは、演算部117aにおける演算値)がアクチュエータ11に出力されてその駆動信号が制御されるようになっている。また、第3比較部116は、各演算部115a,115b,115cにおける演算値の全てが異なるときには不一致判定を行う。
The three
Further, the
なお、第2、第3及び第4比較部114,116,118は、比較に係る演算値が不一致と判定したときに故障検出する第2故障検出手段としての機能を併せて有している。この故障要因としては、例えばROM,RAM等の異常が考えられるが、故障検出されたときにはアクチュエータ11に出力する駆動信号の制御が停止されるようになっている。
Note that the second, third, and
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第6の実施形態と同様の効果が得られるようになる。特に、演算処理部112における演算値の一致・不一致の判定(多数決判定)を演算系統を構成する演算部ごとに行うようにしたことで故障検出の検出精度を更に向上することができる。また、第2、第3及び第4比較部114,116,118により段階的に故障検出することができる。さらに、第2、第3及び第4比較部114,116,118ごとにそれぞれ演算値が展開等されるため、より柔軟に故障検出することができる。
As described above in detail, according to this embodiment, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained. In particular, it is possible to further improve the detection accuracy of failure detection by performing the determination (majority determination) of coincidence / mismatch of operation values in the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記第1〜第4の実施形態において、3種類以上のセンサを備えた形態を採用してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
-In the said 1st-4th embodiment, you may employ | adopt the form provided with three or more types of sensors.
・前記第5〜第7の実施形態において、2種類以上のセンサを備えた形態を採用してもよい。
・前記第1〜第6の実施形態において、演算系統における演算値の比較を各演算部ごとに行うようにしてもよい。
-In the said 5th-7th embodiment, you may employ | adopt the form provided with two or more types of sensors.
-In the said 1st-6th embodiment, you may make it perform the comparison of the calculated value in a calculation system for every calculating part.
・前記各実施形態においては、アナログ信号である検出信号を入力系統においてA/D変換したデジタル値をRAMに記憶する構成を採用した。これに対して、検出信号がデジタル信号である場合には、シリアル通信若しくはパラレル通信等の手法でこれを受信して入力系統においてRAMに記憶させるようにしてもよい。 In each of the above embodiments, a configuration is adopted in which a digital value obtained by A / D converting a detection signal, which is an analog signal, in the input system is stored in the RAM. On the other hand, when the detection signal is a digital signal, it may be received by a technique such as serial communication or parallel communication and stored in the RAM in the input system.
・前記各実施形態において、各入力系統ごとにA/D変換器を設けてもよく、各入力系統でA/D変換器を兼用にしてもよい。
・前記各実施形態においては、ECUにて演算された演算値によってアクチュエータ11の駆動信号を制御する形態について説明したが、例えば同演算値を他のコントローラに出力(送信)する形態であってもよい。
In each of the above embodiments, an A / D converter may be provided for each input system, or an A / D converter may be used in each input system.
In each of the above-described embodiments, the mode in which the drive signal of the
・前記各実施形態において、各演算系統での演算部の段数は3つ以外の段数であってもよい。 In each of the above embodiments, the number of stages of the calculation unit in each calculation system may be other than three.
A,A1,A2,B1,B2…センサ、12,31,51,67,87,97,111…ECU、15,16,34〜37,58,59,74〜77,90,91,100〜102…入力系統、21,60,92,103…第1故障検出手段を構成する第1比較手段としての第1比較部、22,23,43,44,61,62,80,81,93,94,104,105…演算系統、24,45,63,82,95,107,118…第2故障検出手段を構成する第2比較手段としての第2比較部、41,78…第1故障検出手段を構成する第1比較手段としての第1A比較部、42,79…第1故障検出手段を構成する第1比較手段としての第1B比較部、52,53,68,69…制御部材としてのマイコン。 A, A1, A2, B1, B2 ... Sensor, 12, 31, 51, 67, 87, 97, 111 ... ECU, 15, 16, 34 to 37, 58, 59, 74 to 77, 90, 91, 100 to 102... Input system, 21, 60, 92, 103... First comparison unit as first comparison means constituting first failure detection means, 22, 23, 43, 44, 61, 62, 80, 81, 93, 94, 104, 105 ... arithmetic system, 24, 45, 63, 82, 95, 107, 118 ... second comparison unit as second comparison means constituting second failure detection means, 41, 78 ... first failure detection 1A comparison unit as a first comparison unit constituting the means, 42, 79... 1B comparison unit as a first comparison unit constituting the first failure detection unit, 52, 53, 68, 69. Microcomputer.
Claims (3)
前記各入力系統の出力結果を比較する第1比較手段と、
前記第1比較手段によりこれら出力結果が不一致とされたときに、故障検出する第1故障検出手段と、
前記第1比較手段によりこれら出力結果が一致とされたときに、これら制御部材の演算系統は、これら制御部材の演算系統間で同一であるいずれか1つの前記入力系統の出力結果に基づき互いに同一の演算処理を個別に行うことと、
前記各演算系統の演算結果が同一であるかを比較する第2比較手段と、
前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一でないとされたときに、故障検出する第2故障検出手段とを備え、
前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一であるとされたときに、これら制御部材のいずれか1つの前記演算系統の演算結果が前記アクチュエータに出力されて駆動信号を制御することを特徴とする電子制御装置。 It has a plurality of control members that each have an input system and a computation system and can exchange data with each other. The input system of these control members individually inputs detection signals of sensors that detect physical quantities of actuators. The A / D conversion is performed and output processing is performed according to the detection signal. The calculation system of these control members is an electronic control device that controls the drive signal output to the actuator.
First comparison means for comparing the output results of each of the input systems;
First failure detection means for detecting a failure when the output results are not matched by the first comparison means;
When these output results are matched by the first comparison means, the calculation systems of these control members are the same between the calculation systems of these control members based on the output results of any one of the input systems. Individually performing the processing of
Second comparison means for comparing whether the calculation results of the respective calculation systems are the same;
A second failure detection unit for detecting a failure when the second comparison unit determines that the calculation results are not the same;
When the calculation results are the same by the second comparison means, the calculation result of any one of the calculation systems of these control members is output to the actuator to control the drive signal. Electronic control device.
前記各入力系統の出力結果を比較する第1比較手段と、
前記第1比較手段によりこれら出力結果が不一致とされたときに、故障検出する第1故障検出手段と、
前記第1比較手段によりこれら出力結果が一致とされたときに、これら制御部材の演算系統は、これら制御部材の演算系統間で同一であるいずれか1つの前記入力系統の出力結果に基づき互いに同一の演算処理を個別に行うことと、
前記各演算系統の演算結果が同一であるかを比較する第2比較手段と、
前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一でないとされたときに、故障検出する第2故障検出手段とを備え、
前記第2比較手段によりこれら演算結果が同一であるとされたときに、これら制御部材のいずれか1つの前記演算系統の演算結果が前記アクチュエータに出力されて駆動信号を制御することを特徴とする電子制御装置。 Having an input line and an arithmetic system, respectively, comprising a plurality of control members has become possible to exchange data between the input system of the control member, of the sensors of a plurality of the same type for detecting a physical quantity of the actuator 1 One of have line output process corresponding to the individual input to which the a / D converted detection signal a detection signal of a sensor, calculation system of the control member, an electronic control for controlling the drive signal to be output to the actuator In the device
First comparison means for comparing the output results of each of the input systems;
First failure detection means for detecting a failure when the output results are not matched by the first comparison means;
When these output results are matched by the first comparison means, the calculation systems of these control members are the same between the calculation systems of these control members based on the output results of any one of the input systems. Individually performing the processing of
Second comparison means for comparing whether the calculation results of the respective calculation systems are the same ;
A second failure detection unit for detecting a failure when the second comparison unit determines that the calculation results are not the same ;
When the calculation results are the same by the second comparison means, the calculation result of any one of the calculation systems of these control members is output to the actuator to control the drive signal. Electronic control device.
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